[發(fā)明專利]涂料分散體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380031272.1
• 申請(qǐng)日: 2013-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN104379686B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯厚祥;B·凱恩茲;洪亮;R·A·倫德加德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C09D123/10
• 分類號(hào): C09D123/10;C08L23/10
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 吳亦華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適于用作涂料制劑、特別是用于涂布金屬表面用于罐頭應(yīng)用的分散體，以及用所述分散體涂布基材的方法。

背景技術(shù)

聚合物質(zhì)的分散體是涂料應(yīng)用所期望的。涂料技術(shù)的一個(gè)特定領(lǐng)域?yàn)橥坎冀饘俦砻鎭碛米鞴揞^。金屬表面的涂布期望抑制金屬與金屬罐頭的內(nèi)容物(例如，包裝在罐頭內(nèi)的食物和飲料)之間的相互作用。在此類罐頭涂料應(yīng)用中，涂料自身必須提供阻隔性能、是耐久的、并且不與罐頭內(nèi)容物相互作用或污染罐頭內(nèi)容物。涂料還必須具有足夠的柔性以便允許涂布到金屬的平板上并允許隨后將所述金屬板卷繞和成型為罐頭而不損壞涂層。

環(huán)氧樹脂和氯乙烯聚合物(例如，聚氯乙烯(PVC))已作為罐頭涂料的一種選擇。然而，工業(yè)上正尋求與環(huán)氧樹脂和氯乙烯聚合物涂料區(qū)分開來的新一代涂料以實(shí)現(xiàn)較低的膜重、降低固化溫度需求、提高涂層的柔性，以及避免可能具有環(huán)境問題的組分。

水性分散體(即，具有水連續(xù)相的分散體)也越來越多地用于涂布基材如金屬表面，主要作為噴涂涂料。然而，水性分散體通常與設(shè)計(jì)成和通常依靠輥涂施加的基于有機(jī)物的組合物一起使用的涂布設(shè)備不相容。傳統(tǒng)的有機(jī)性涂料制劑通常通過向有機(jī)連續(xù)相中溶解樹脂和其它組分來制備，其溶解性可能限制制劑中可包含的樹脂的分?jǐn)?shù)。結(jié)果，有機(jī)相濃度可能最終特別高(高于制劑的70重量％)，其對(duì)應(yīng)于低的效率和涂料中高水平的揮發(fā)性有機(jī)組分。

因此，期望找到這樣的基于有機(jī)物(有機(jī)相連續(xù))的分散體，其適用于涂布金屬基材來用作罐頭并且不含環(huán)氧樹脂和PVC并且不受樹脂 在有機(jī)相中溶解性的限制。

還需要找到這樣的基于有機(jī)物的分散體，其包含低成本的非官能化聚烯烴作為涂料固體重量的顯著組分或甚至是主要組分，以保持相對(duì)于官能化聚烯烴分散體的低成本。進(jìn)一步還期望這樣的基于有機(jī)物的分散體含至少30重量％的固體(基于總的分散體重量)以便最小化有機(jī)連續(xù)相并最大化涂層覆蓋率和涂層重量。還更期望基于有機(jī)物的分散體中的顆粒具有小于10微米的顆粒尺寸以便實(shí)現(xiàn)分散體的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種可滿足上述期望的基于有機(jī)物的分散體。本發(fā)明的分散體適于用作金屬表面的涂料，可包含可含有非官能化聚烯烴作為主要組分的固體組分，并且可具有基于分散體重量的30重量％或更多的固體含量。

在第一方面，本發(fā)明涉及一種分散體，其包含總分散體的1至60重量％的分散在有機(jī)連續(xù)相中的固體組分，其中所述固體組分包含以下組分的共混物：(a)40-95重量％的聚烯烴，所述聚烯烴僅含碳和氫并且具有如通過凝膠滲透色譜法所測(cè)得的大于400克/摩爾的數(shù)均分子量；(b)5-40重量％的官能化聚烯烴的胺鹽；和(c)0-20重量％的任選添加劑；其中聚烯烴組分(a)、官能化聚烯烴的胺鹽(b)和任選添加劑(c)的重量百分?jǐn)?shù)是相對(duì)于總固體重量的，所述固體以顆粒分散并且聚烯烴組分(a)和官能化聚烯烴的胺鹽(b)具有如通過光學(xué)顯微鏡測(cè)得的小于35微米的平均顆粒尺寸并且其中所述有機(jī)連續(xù)相和聚烯烴(a)及官能化聚烯烴的胺鹽(b)被選擇為使得所述有機(jī)連續(xù)相為聚烯烴(a)和官能化聚烯烴的胺鹽(b)的分散支持介質(zhì)。

在第二方面，本發(fā)明涉及一種制備第一方面的分散體的方法，所述方法包括制備聚烯烴組分(a)和官能化聚烯烴的胺鹽(b)的水性分散體、噴霧干燥所述分散體以作為粉末分離聚烯烴組分(a)和官能化聚烯烴的胺鹽(b)、和然后向所述連續(xù)有機(jī)相中分散聚烯烴組分(a)和官能化聚烯烴的胺鹽(b)。

在第三方面，本發(fā)明涉及一種涂布基材的方法，所述方法包括向基材上配置第一方面的分散體。

本發(fā)明的分散體和方法可用于向基材、特別是用于罐頭生產(chǎn)中的金屬基材施加涂層。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的分散體包含分散在有機(jī)連續(xù)相中的固體。所述固體含量相對(duì)于分散體的總重量為1重量％(wt％)或更多，優(yōu)選10重量％或更多，更優(yōu)選20重量％或更多，還更優(yōu)選30重量％或更多。同時(shí)，期望固體含量相對(duì)于分散體的總重量為60重量％或更少。具有小于10重量％的固體的分散體是不期望的，因?yàn)樗鼈冇捎?0重量％的有機(jī)連續(xù)相在形成涂層中耗散而導(dǎo)致過量的揮發(fā)性有機(jī)化合物排放。具有高于60重量％的固體含量的分散體往往由于其高粘度而不期望地難以作為涂料施加在基材上。“固體”指在移除有機(jī)連續(xù)相后剩余的組分并且為分散體的分散相。

本發(fā)明的分散相(或“固體組分”或“固體”)包含：(a)僅含碳和氫的聚烯烴；(b)官能化聚烯烴的胺鹽；和(c)任選地，任選添加劑。